(57)【要約】【課題】  活性炭の性質を利用して、小型化を図りながら、蒸発燃料の吸着処理および脱離処理を効率よく行うことができるキャニスタを提供すること。【解決手段】  キャニスタ８に、第１活性炭層４１と、第２活性炭層４２と、これらの中心に配設した回転軸４３に接続するモータＭとを設ける。そして、ＥＣＵ３０により、エンジン１の条件（イグニッションスイッチ３１の状態および冷却水温）に基づき、モータＭを駆動させて、ベーパを十分に吸着した第１活性炭層４１を脱離可能な状態に切り替えて第１活性炭層４１にパージ処理を開始させるとともに、パージ処理が完了した第２活性炭層４２を吸着可能な状態に切り替えて第２活性炭層４２に吸着処理を開始させる。【選択図】            図１
2005061252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着し、その吸着した蒸発燃料をエンジンの吸気通路で発生する負圧により脱離するキャニスタであって、
蒸発燃料を吸着可能な状態にある第１活性炭層と、
蒸発燃料を脱離可能な状態にある第２活性炭層と、
前記第１活性炭層を脱離可能な状態にするとともに、前記第２活性炭層を吸着可能な状態にする切替手段とを有し、
前記切替手段は、エンジンの運転条件に基づき、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層との状態を切り替えることを特徴するキャニスタ。
【請求項２】
燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着し、その吸着した蒸発燃料をエンジンの吸気通路で発生する負圧により脱離するキャニスタであって、
蒸発燃料を吸着可能な状態にある第１活性炭層と、
蒸発燃料を脱離可能な状態にある第２活性炭層と、
前記第１活性炭層を脱離可能な状態にするとともに、前記第２活性炭層を吸着可能な状態にする切替手段とを有し、
前記切替手段は、前記第１活性炭層または前記第２活性炭層の吸着状態に基づき、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層との状態を切り替えることを特徴するキャニスタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するキャニスタにおいて、
前記切替手段は、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層とを回転させるモータであることを特徴するキャニスタ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載するキャニスタにおいて、
前記切替手段は、前記第１活性炭層および前記第２活性炭層を前記燃料タンクおよび前記吸気通路との接続管の途中に設けられた複数の切替弁であることを特徴するキャニスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に活性炭を備え、蒸発燃料を吸着・脱離するキャニスタに関する。さらに詳細には、複数の活性炭層を備えるキャニスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の活性炭層を備えるキャニスタが、例えば、特開平７−２３３７６６号公報に開示されている。このキャニスタでは、主活性炭層と、主活性炭層よりも容量の小さい副活性炭層と、主活性炭層と副活性炭層間に形成された蒸発燃料拡散抑制空間とを具備し、燃料タンク内および機関吸気通路内に連結された蒸発燃料室を主活性炭層、次いで蒸発燃料拡散抑制空間、次いで副活性炭層を介して大気に連通せしめた蒸発燃料処理装置において、主活性炭層内の活性炭として副活性炭層内の活性炭よりも細孔径の大きな活性炭を使用し、蒸発燃料室を副活性炭層を介することなく主活性炭層のみを介して空気室に連通させ、空気室に空気室と大気間の連通制御をする大気開放弁を設けて燃料タンク内への燃料給油時に大気開放弁を開弁せしめるようにしている。
【０００３】
このため、主活性炭層の活性炭は細孔径が大きいので主活性炭層の流路抵抗は小さくなる。燃料給油時には大気開放弁が開弁するために燃料タンク内の圧力は副活性炭層を介することなく流路抵抗の小さな主活性炭層を通って空気室へ逃げ、斯くして燃料タンク内の圧力はさほど上昇しないようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３３７６６号公報（第２〜３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特開平７−２３３７６６号公報に開示されたキャニスタは、主活性炭層と副活性炭層との２層構造になっているが、活性炭の性質を利用して蒸発燃料（ベーパ）の吸着処理および脱離（パージ）処理が行われていない。このため、キャニスタの小型化と、ベーパの吸着処理およびパージ処理の効率化を両立させることができないという問題があった。すなわち、主活性炭層と副活性炭層との２層構造にしているのは、燃料タンク内の圧力の上昇を抑制するためであり、ベーパの吸着処理およびパージ処理の効率化を図るためではないのである。このように、従来のキャニスタでは、複数の活性炭層を設け、活性炭の性質を利用してベーパの吸着処理およびパージ処理の効率化を図るという考えがなかった。
【０００６】
ここで、活性炭は、ベーパを吸着している吸着状態では温度が上昇する。ベーパが活性炭に吸着されて液滴状態になるとき、いわゆる凝縮熱が発生するからである。このとき、活性炭の温度は、９０℃程度まで上昇する。その一方、活性炭は、吸着したベーパを脱離している脱離状態では温度が低下する。ベーパが活性炭から脱離するときに、気化潜熱として熱が奪われるからである。このとき、活性炭の温度は、約２０℃低下する。そして、活性炭は、温度が低いほどベーパの吸着能力が向上し、温度が高いほどベーパのパージ効率が向上する。
【０００７】
そこで、本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、活性炭の性質を利用して、小型化を図りながら、蒸発燃料の吸着処理および脱離処理を効率よく行うことができるキャニスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明に係るキャニスタは、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着し、その吸着した蒸発燃料をエンジンの吸気管負圧により脱離するキャニスタであって、蒸発燃料を吸着可能な状態にある第１活性炭層と、蒸発燃料を脱離可能な状態にある第２活性炭層と、前記第１活性炭層を脱離可能な状態にするとともに、前記第２活性炭層を吸着可能な状態にする切替手段とを有し、前記切替手段は、エンジンの運転条件に基づき、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層との状態を切り替えることを特徴するものである。
【０００９】
このキャニスタでは、蒸発燃料を吸着可能な状態となっている第１活性炭層と、蒸発燃料を脱離可能な状態となっている第２活性炭層とを備えている。そして、切替手段により、エンジンの運転条件に基づいて、第１活性炭層と第２活性炭層との状態が切り替えられる。つまり、第１活性炭層は、吸着可能状態から脱離可能状態に切り替えられ、第２活性炭層は、脱離可能状態から吸着可能状態に切り替えられる。
【００１０】
ここで、第１活性炭層に蒸発燃料が吸着された状態では、第１活性炭層の温度が上昇しているので、第１活性炭層を脱離可能な状態に切り替えると、蒸発燃料の脱離が促進され脱離（パージ）効率が向上する。逆に、第２活性炭層にて蒸発燃料が脱離した状態では、第２活性炭層の温度が低下しているので、第２活性炭層を吸着可能な状態に切り替えると、効率よく蒸発燃料を吸着することができる。
【００１１】
そして、蒸発燃料が燃料タンクから発生するタイミングは、エンジンの運転条件によって把握することができる。このため、エンジンの運転条件に基づいて第１活性炭層と第２活性炭層との状態を切り替えることにより、吸着時の温度上昇を利用した高効率の脱離処理と、脱離時の温度低下を利用した高効率の吸着処理を行うことができる。また、吸着処理および脱離処理の効率が高められるので小型化を図ることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するためになされた本発明に係る別の形態のキャニスタは、燃料タンクから発生する蒸発燃料を吸着し、その吸着した蒸発燃料をエンジンの吸気通路で発生する負圧により脱離するキャニスタであって、蒸発燃料を吸着可能な状態にある第１活性炭層と、蒸発燃料を脱離可能な状態にある第２活性炭層と、前記第１活性炭層を脱離可能な状態にするとともに、前記第２活性炭層を吸着可能な状態にする切替手段とを有し、前記切替手段は、前記第１活性炭層または前記第２活性炭層の吸着状態に基づき、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層との状態を切り替えることを特徴するものである。
【００１３】
このキャニスタでも、蒸発燃料を吸着可能な状態となっている第１活性炭層と、蒸発燃料を脱離可能な状態となっている第２活性炭層とを備えている。そして、切替手段により、第１活性炭層または第２活性炭層の吸着状態に基づいて、第１活性炭層と第２活性炭層との状態が切り替えられる。つまり、第１活性炭層は、吸着可能状態から脱離可能状態に切り替えられ、第２活性炭層は、脱離可能状態から吸着可能状態に切り替えられる。
【００１４】
ここで、第１活性炭層に蒸発燃料が吸着された状態では、第１活性炭層の温度が上昇しているので、第１活性炭層を脱離可能な状態に切り替えると、蒸発燃料の脱離が促進され脱離（パージ）効率が向上する。逆に、第２活性炭層にて蒸発燃料が脱離した状態では、第２活性炭層の温度が低下しているので、第２活性炭層を吸着可能な状態に切り替えると、効率よく蒸発燃料を吸着することができる。
【００１５】
そして、第１活性炭層または第２活性炭層における吸着状態に基づいて、第１活性炭層と第２活性炭層との状態を切り替えられる。このため、第１活性炭層または第２活性炭層に蒸発燃料が十分に吸着された状態で脱離処理が開始される。これにより、吸着時の温度上昇をより正確に利用した高効率の脱離処理と、脱離時の温度低下を利用した高効率の吸着処理を行うことができる。また、吸着処理および脱離処理の効率が高められるので小型化も図ることができる。
【００１６】
そして、本発明に係るキャニスタにおける前記切替手段としては、前記第１活性炭層と前記第２活性炭層とを回転させるモータ、あるいは前記第１活性炭層および前記第２活性炭層を前記燃料タンクおよび前記吸気通路との接続管の途中に設けられた複数の切替弁を用いればよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るキャニスタによれば、蒸発燃料の吸着処理および脱離処理を活性炭の性質を利用して行うので、小型化を図りながら、効率よく吸着処理および脱離処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のキャニスタを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、自動車に搭載される蒸発燃料処理装置に本発明のキャニスタを適用したものである。
【００１９】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。そこで、第１の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略構成を図１に示す。
【００２０】
自動車に搭載されたエンジン１は、外気を吸入するための吸気通路２と、排気ガスを排出するための排気通路３とを備えている。エンジン１の燃焼室（図示略）には、燃料タンク４に貯留された燃料が、燃焼のために燃料ポンプ５等よりなる所定の燃料供給装置により供給されるようになっている。
【００２１】
吸気通路２には、吸気量を調節するために開閉されるスロットルバルブ６が設けられている。スロットルバルブ６には、その開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサ２１が設けられている。吸気通路２には、吸気圧を検出するための吸気圧センサ２２が設けられている。エンジン１には、その回転速度（エンジン回転速度）を検出するための回転速度センサ２３と、冷却水温を計測するための水温センサ２４とが設けられている。
【００２２】
自動車には、蒸発燃料処理装置が搭載されている。この装置は、燃料タンク４で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく捕集して処理するためのものである。この装置は、燃料タンク４で発生するベーパを、ベーパライン７を通じて捕集するキャニスタ８を備えている。ベーパライン７には、同ライン７におけるベーパの流れを制御するためのベーパ制御弁９が設けられている。ベーパ制御弁９は、電磁弁より構成されている。ベーパライン７には、同ライン７におけるベーパの圧力（ベーパ圧力）を検出するためのベーパ圧センサ２５が設けられている。
【００２３】
キャニスタ８は、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２とを備えている。第１活性炭層４１および第２活性炭層４２は、図２に示すように、それぞれ半円柱形状をなしている。なお、図２は、第１活性炭層４１および第２活性炭層４２の平面図である。そして、その中心にはモータＭに接続された回転軸４３が設けられている。これにより、第１活性炭層４１および第２活性炭層４２は、モータＭの駆動により回転可能となっている。
【００２４】
また、キャニスタ８には、第１活性炭層４１および第２活性炭層４２に大気を導入するための大気パイプ１１ａ，１１ｂが設けられている。大気パイプ１１ａ，１１ｂには、第１活性炭層４１および第２活性炭層４２に対する大気の導入を制御するための大気制御弁１２ａ，１２ｂが設けられている。大気制御弁１２ａ，１２ｂは、電磁弁により構成されている。キャニスタ８から延びるパージライン１３は、スロットルバルブ６より下流の吸気通路２に連通している。パージライン１３には、パージライン１３におけるベーパのパージ流量を制御するためのパージ制御弁１４が設けられている。
【００２５】
この実施の形態で、蒸発燃料処理装置を制御するために、電子制御装置（ＥＣＵ）３０が設けられている。ＥＣＵ３０には、上記した各種センサ２１〜２５が接続されている。また、ＥＣＵ３０には、各制御弁９，１２ａ，１２ｂ，１４がそれぞれ接続されている。さらに、ＥＣＵ３０には、エンジン１の始動・停止を行うためのイグニッションスイッチ３１が接続されている。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じて蒸発燃料処理装置制御するために、各種センサ２１〜２５からの検出信号に基づいて各制御弁９，１２，１４を制御するようになっている。
【００２６】
ＥＣＵ３０は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備えている。ＲＯＭには、各種制御プログラム及び所定のデータが予め記憶される。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時記憶される。バックアップＲＡＭには、予め記憶したデータが保存される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ２１〜２５の検出信号に基づき、蒸発燃料処理装置に関する各種制御を実行する。
【００２７】
次に、ＥＣＵ３０が実行する蒸発燃料の処理に関する制御内容について、図３を参照しながら説明する。図３は、キャニスタ８に備わる第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の切り替えタイミングを示すタイムチャートである。まず、ＥＣＵ３０は、時刻Ｔ１において、イグニッションスイッチ３１からＯＦＦ信号を受信すると、第１活性炭層４１においてベーパの吸着を開始させる。
【００２８】
そして、イグニッションスイッチ３１がＯＮされてエンジン１が始動した後、冷却水温が５０℃に達した時刻Ｔ２において、ＥＣＵ３０は、モータＭを駆動させて第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態を切り替える。すなわち、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との配置を入れ替えて、第１活性炭層４１ではパージ処理を開始させ、第２活性炭層４２では吸着処理を開始させる。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパが吸着されて温度が上昇している。このため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。
【００２９】
さらに、時刻Ｔ２から所定時間ｔが経過した時刻Ｔ３に達すると、ＥＣＵ３０は、モータＭを再び駆動させて第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態を切り替える。すなわち、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との配置を入れ替えて、第１活性炭層４１では吸着処理を開始させ、第２活性炭層４２ではパージ処理を開始させる。なお、所定時間ｔは、実験によりエンジン毎に最適な値を求めて設定すればよい。そして、このとき、第１活性炭層４１は、パージ処理が完了しているので温度が低下している。このため、第１活性炭層４１における吸着処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、ベーパを吸着しているので温度が上昇している。このため、第２活性炭層４２におけるパージ処理の効率が高められる。
【００３０】
このように、キャニスタ８では、ベーパの吸着・パージ時における活性炭の温度の変化を利用して、活性炭の吸着効率およびパージ効率を高めているので、従来と同量のベーパを処理する場合であれば、従来のキャニスタに比べて小型化を図ることができる。
【００３１】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に備わるキャニスタ８には、第１活性炭層４１と、第２活性炭層４２と、これらの中心に設けられた回転軸４３に接続されたモータＭとが備わっている。そして、ＥＣＵ３０は、エンジン１の条件（イグニッションスイッチ３１の状態および冷却水温）に基づき、モータＭを駆動させて、ベーパを十分に吸着した第１活性炭層４１を脱離可能な状態に切り替えて第１活性炭層４１にパージ処理を開始させるとともに、パージ処理が完了した第２活性炭層４２を吸着可能な状態に切り替えて第２活性炭層４２に吸着処理を開始させる。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパを吸着しているので温度が上昇しているため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、パージ処理が完了しているので温度が低下しているため、第２活性炭層４２における吸着処理の効率が高められる。そして、このように吸着処理および脱離処理の効率が高められるのでキャニスタ８の小型化を図ることができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置は、第１の実施の形態と基本的な構成は同じであるが、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を、エンジンの運転条件ではなく、第１活性炭層４１あるいは第２活性炭層４２におけるベーパの吸着状態に基づいて行う点が異なる。したがって、以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成のものについては同符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００３３】
この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略構成を図４に示す。図４に示すように、この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置では、ベーパを吸着可能な状態にある活性炭層（図４の状態では第１活性炭層４１）におけるベーパ吸着状態の測定値を算出するために、キャニスタ８ａに、ベーパ温度センサ２６と、重量センサ２７とが新たに設けられている。そして、これらのセンサ２６，２７は、ＥＣＵ３０ａに接続され、それぞれの検出値がＥＣＵ３０ａに入力される。
【００３４】
ここで、ベーパ温度センサ２６は、ベーパの温度（ベーパ温度）を検出するためのものである。重量センサ２７は、ベーパを吸着可能な状態にある活性炭層（図４の状態では第１活性炭層４１）の荷重を検出するためものである。この実施の形態で、重量センサ２７は、圧電素子又は歪みゲージを含む圧力変換器により構成されている。この圧力変換器は、気体の相対圧、絶対圧を電気量に変換するセンサである。圧力を電気量に変換する素子として、圧電素子又は歪みゲージが使用されている。圧電素子又は歪みゲージを使用したことで、誤動作が少なく、高精度で長期間安定した圧力測定が可能となっている。
【００３５】
そして、ＥＣＵ３０ａにより、ベーパ圧センサ２５、ベーパ温センサ２６、および重量センサ２７の検出値に基づき、キャニスタ８ａにおいてベーパを吸着可能な状態にある活性炭層（図４の状態では第１活性炭層４１）に吸着されたベーパ吸着量が測定される。すなわち、ＥＣＵ３０ａは、検出される活性炭重量と初期重量との重量差を算出し、ベーパ圧力及びベーパ温度に基づいて燃料種別を判別し、重量差を燃料種別に応じて補正し、更に、補正後重量差をベーパ圧力に基づいて補正する。そして、ＥＣＵ３０ａは、最大重量に対する補正後重量差の割合をベーパ吸着状態の測定値として算出する。なお、ベーパ吸着量の詳細な算出方法については、本出願人が先に出願した特願２００３−１５２１９９号に記載されている。
【００３６】
次に、ＥＣＵ３０ａが実行するベーパの処理について説明する。初期状態が図４に示す状態であるとすると、ＥＣＵ３０ａは、第１活性炭層４１のベーパ吸着量を算出する。そして、ＥＣＵ３０ａは、第１活性炭層４１のベーパ吸着率が９５％に達したとき、モータＭを駆動させて、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態を切り替える。すなわち、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との配置を入れ替えて、第１活性炭層４１ではパージ処理を開始させ、第２活性炭層４２では吸着処理を開始させる。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパを吸着しているので温度が上昇している。このため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、パージが完了しているので温度が低下している。このため、第２活性炭層４２における吸着処理の効率が高められる。
【００３７】
その後、ＥＣＵ３０ａは、第２活性炭層４２のベーパ吸着量を算出する。そして、ＥＣＵ３０ａは、第２活性炭層４２のベーパ吸着率が９５％に達したとき、モータＭを駆動させて、第２活性炭層４２と第１活性炭層４１との状態を切り替える。このとき、第２活性炭層４２は、ベーパを吸着しているので温度が上昇している。このため、第２活性炭層４２におけるパージ処理の効率が高められる。一方、第１活性炭層４１は、パージが完了しているので温度が低下している。このため、第１活性炭層４１における吸着処理の効率が高められる。
【００３８】
このように、第１活性炭層４１または第２活性炭層４２のベーパ吸着量に基づいて状態切替を行うので、第１活性炭層４１または第２活性炭層４２に蒸発燃料が十分に吸着された状態でパージ処理が開始される。これにより、吸着時の温度上昇をより正確に利用した高効率のパージ処理が可能となる。つまり、第１の実施の形態よりもさらに効率よくパージ処理を行うことができる。また、第１の実施の形態と同様に、吸着処理の効率も高められているので、キャニスタ８ａの小型化も図ることができる。
【００３９】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に備わるキャニスタ８ａにも、第１活性炭層４１と、第２活性炭層４２と、これらの中心に設けられた回転軸４３に接続されたモータＭとが備わっている。さらに、キャニスタ８ａには、ベーパ温センサ２６および重量センサ２７が備わっている。これにより、ＥＣＵ３０ａが、ベーパ圧センサ２５、ベーパ温センサ２６、および重量センサ２７の検出値に基づき、キャニスタ８ａにおいてベーパを吸着可能な状態にある活性炭層（図４の状態では第１活性炭層４１）に吸着されたベーパ吸着量を測定することができる。
【００４０】
そして、ＥＣＵ３０ａは、ベーパ吸着量に基づき、ベーパ吸着率が９５％に達した第１活性炭層４１を脱離可能な状態に切り替えて第１活性炭層４１にパージ処理を開始させるとともに、パージ処理が完了した第２活性炭層４２を吸着可能な状態に切り替えて第２活性炭層４２に吸着処理を開始させる。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパを吸着しているので温度が上昇しているため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、パージ処理が完了しているので温度が低下しているため、第２活性炭層４２における吸着処理の効率が高められる。そして、このように吸着処理および脱離処理の効率が高められるのでキャニスタ８ａの小型化を図ることができる。
【００４１】
（第３の実施の形態）
最後に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置は、第１の実施の形態と基本的な構成は同じであるが、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を、モータにより行うのではなく切替弁によって行う点が異なる。すなわち、この実施の形態では、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２とが回転することなく固定されている。なお、以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成のものについては同符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００４２】
この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略構成を図５に示す。図５に示すように、この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に備わるキャニスタ８ｂには、ベーパパイプ５０，５１およびパージパイプ５３，５４とが接続されている。そして、ベーパパイプ５０およびパージパイプ５３が第１活性炭層４１に連通している。また、ベーパパイプ５１およびパージパイプ５４が第２活性炭層４２に連通している。
【００４３】
そして、ベーパパイプ５０，５１とベーパライン７との接続箇所に第１切替弁５２が設けられている。この第１切替弁５２は、電磁弁により構成されており、ＥＣＵ３０ｂからの制御信号により、ベーパライン７とベーパパイプ５０あるいは５１の一方を連通させて他方を遮断するようになっている。そして、第１切替弁５２により、ベーパライン７とベーパパイプ５０が連通させられると、第１活性炭層４１がベーパを吸着可能な状態になる。一方、第１切替弁５２により、ベーパライン７とベーパパイプ５１が連通させられると、第２活性炭層４２がベーパを吸着可能な状態になる。
【００４４】
また、パージパイプ５３，５４とパージライン１３との接続箇所に第２切替弁５５が設けられている。この第２切替弁５５は、電磁弁により構成されており、ＥＣＵ３０ｂからの制御信号により、パージライン１３とパージパイプ５３あるいは５４の一方を連通させて他方を遮断するようになっている。そして、第２切替弁５５により、パージライン１３とパージパイプ５３が連通させられると、第１活性炭層４１がベーパを脱離可能な状態になる。一方、第２切替弁５５により、パージライン１３とベーパパイプ５４が連通させられると、第２活性炭層４２がベーパを脱離可能な状態になる。
【００４５】
このように、キャニスタ８ｂでは、ＥＣＵ３０ｂによって第１切替弁５２および第２切替弁５５を制御することにより、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態切替を行うことができるようになっている。なお、第１活性炭層４１あるいは第２活性炭層４２の一方のみが、ベーパライン７とパージライン１３とに同時に連通されることがないように、第１切替弁５２および第２切替弁５５はＥＣＵ３０ｂにより制御されるようになっている。
【００４６】
次に、ＥＣＵ３０ｂが実行するベーパ処理に関する制御内容について、図３を参照ながら説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様にエンジンの運転条件に基づいて、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を行う。まず、ＥＣＵ３０ｂは、時刻Ｔ１において、イグニッションスイッチ３１からＯＦＦ信号を受信すると、第１切替弁５２によりベーパライン７とベーパパイプ５０を連通させ、第１活性炭層４１においてベーパの吸着を開始させる。このとき、第２切替弁５５は、パージライン１３とパージパイプ５４とを連通させている。
【００４７】
そして、イグニッションスイッチ３１がＯＮされてエンジン１が始動した後、冷却水温が５０℃に達した時刻Ｔ２において、ＥＣＵ３０ｂは、第１切替弁５２および第２切替弁５５に対して切替信号を発信する。これにより、第１切替弁５２は、ベーパライン７とベーパパイプ５１とを連通させ、第２切替弁５５は、パージライン１３とパージパイプ５３とを連通させる。したがって、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態が切り替わり、第１活性炭層４１ではパージ処理が開始され、第２活性炭層４２では吸着処理が開始される。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパが吸着されて温度が上昇している。このため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。
【００４８】
さらに、時刻Ｔ２から所定時間ｔが経過した時刻Ｔ３に達すると、ＥＣＵ３０ｂは、第１切替弁５２および第２切替弁５５に対して再び切替信号を発信する。これにより、第１切替弁５２は、ベーパライン７とベーパパイプ５０とを連通させ、第２切替弁５５は、パージライン１３とパージパイプ５４とを連通させる。したがって、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２との状態が切り替えられ、第１活性炭層４１では吸着処理が開始され、第２活性炭層４２ではパージ処理が開始される。このとき、第１活性炭層４１は、パージが完了しているので温度が低下している。このため、第１活性炭層４１における吸着処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、ベーパを吸着しているので温度が上昇している。このため、第２活性炭層４２におけるパージ処理の効率が高められる。
【００４９】
このように、キャニスタ８ｂでは、ベーパの吸着・パージ時における活性炭の温度の変化を利用して、活性炭の吸着効率およびパージ効率を高めているので、従来と同量のベーパを処理する場合であれば、従来のキャニスタに比べて小型化を図ることができる。
【００５０】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に備わるキャニスタ８ｂには、第１活性炭層４１と、第２活性炭層４２と、第１活性炭層４１あるいは第２活性炭層４２のいずれかをベーパライン７に連通させる第１切替弁５２と、第１活性炭層４１あるいは第２活性炭層４２のいずれかをパージライン１３に連通させる第２切替弁５５とが備わっている。そして、ＥＣＵ３０ｂは、エンジン１の条件（イグニッションスイッチ３１の状態および冷却水温）に基づき、切替弁５２，５５を利用して、ベーパを十分に吸着した第１活性炭層４１を脱離可能な状態に切り替えて第１活性炭層４１にパージ処理を開始させるとともに、パージ処理が完了した第２活性炭層４２を吸着可能な状態に切り替えて第２活性炭層４２に吸着処理を開始させる。このとき、第１活性炭層４１は、ベーパを吸着しているので温度が上昇しているため、第１活性炭層４１におけるパージ処理の効率が高められる。一方、第２活性炭層４２は、パージ処理が完了しているので温度が低下しているため、第２活性炭層４２における吸着処理の効率が高められる。そして、このように吸着処理および脱離処理の効率が高められるのでキャニスタ８ｂの小型化を図ることができる。
【００５１】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、キャニスタに備わる活性炭層を２層構造のものを例示したが、２層以外にも、図６に示すような４層構造、あるいは図７に示すような８層構造などにすることもできる。このように多層構造にすると、各活性炭層間における熱の伝達が促進されるため、吸着処理およびパージ処理の効率をより高めることができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、時刻Ｔ２から時間ｔが経過したときに第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を行っているが、次の条件が成立したときに行うようにしてもよい。
（１）時刻Ｔ２から時間ｔが経過し、かつアイドリング状態となったときに切り替えてもよい。
（２）時刻Ｔ２から時間ｔが経過し、かつパーシャル状態（エンジン回転数ＮＥ＝１５００ｒｐｍ以上かつ吸気圧５９８５０〜１３３００ｋＰａ）になったときに切り替えてもよい。
（３）外気温度を係数として時間ｔに乗じて算出される時間ｔ１が時刻Ｔ２から経過したときに切り替えてもよい。
【００５３】
さらに、上記した各実施の形態を任意に組み合わせて実施することも可能である。例えば、第２の実施の形態では、ベーパ吸着量のみに基づいて、第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を行うようになっているが、エンジン運転条件をも考慮して第１活性炭層４１と第２活性炭層４２の状態切替を行ってもよい。その一例として、第１の実施の形態で示した時刻Ｔ３における切替条件をベーパ吸着量に基づいて行う場合を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略を示す構成図である。
【図２】キャニスタに備わる活性炭層を示す平面図である。
【図３】第１活性炭層と第２活性炭層との状態を切り替えるタイミングを示すタイムチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略を示す構成図である。
【図５】第３の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の概略を示す構成図である。
【図６】キャニスタに備わる活性炭層の変形例を示す平面図である。
【図７】同じく、キャニスタに備わる活性炭層の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    エンジン
２    吸気通路
４    燃料タンク
８    キャニスタ
４１  第１活性炭層
４２  第２活性炭層
４３  回転軸
Ｍ    モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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